Die
Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The
The invention relates to a steering wheel for a motor vehicle
the preamble of claim 1.
Ein
derartiges Lenkrad umfasst einen Lenkradkranz zur drehenden Betätigung
des Lenkrades durch einen Fahrer sowie eine Lenkradnabe, über
die das Lenkrad mit einer von dem Lenkrad separaten, drehbaren Lenkwelle
eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist, so dass eine Drehbewegung des
Lenkradkranzes in eine entsprechende Drehbewegung der Lenkwelle
umgesetzt wird. Lenkradkranz und Lenkradnabe sind dabei z. B. über
Speichen miteinander verbunden.One
Such steering wheel includes a steering wheel rim for rotating operation
of the steering wheel by a driver and a steering wheel hub, via
the steering wheel with a separate from the steering wheel, rotatable steering shaft
a motor vehicle is connectable, so that a rotational movement of the
Steering wheel rim in a corresponding rotational movement of the steering shaft
is implemented. Steering wheel rim and steering wheel hub are z. B. over
Spokes connected together.
Weiterhin
ist ein Überlagerungsantrieb zur Betätigung einer Überlagerungslenkung
vorgesehen, mit der ein bei fahrerseitiger Betätigung des
Lenkradkranzes erzeugbarer Lenkwinkel durch einen von der Überlagerungslenkung
erzeugten Überlagerungswinkel überlagerbar ist,
so dass sich eine jeweilige Drehbewegung der Lenkwelle – bezogen
auf den mit dem Lenkrad verbundenen Zustand der Lenkwelle – aus
einem durch fahrerseitige Betätigung des Lenkradkranzes
erzeugten Lenkwinkel und einem durch Betätigung der Überlagerungslenkung
erzeugten Überlagerungswinkel zusammensetzt, wobei letzterer
im Fall einer Deaktivierung der Überlagerungslenkung keinen
Beitrag liefert.Farther
is a superposition drive for operating a superposition steering
provided with the one at the driver's side of the
Steering wheel rim generating steering angle by one of the superposition steering
generated overlay angle is superimposable,
so that a respective rotational movement of the steering shaft - related
on the steering wheel connected to the state of the steering shaft - off
one by driver side actuation of the steering wheel rim
generated steering angle and one by operating the superposition steering
generated overlay angle composed, the latter
in the case of deactivation of the superposition steering no
Contribution delivers.
Ein
derartiges Lenkrad ist aus der WO 2007/009 420 A1 bekannt. Hierbei umfasst
der Überlagerungsantrieb zwei in jeweils eine Speiche des Lenkrades
integrierte Antriebsmotoren (Elektromotoren), die über
je eine Schnecke auf ein zentrales Getriebeelement des Überlagerungsantriebs
in Form eines abtriebsseitigen Schneckenrades einwirken können. Über
dieses abtriebsseitige Getriebeelement steht wiederum der Überlagerungsantrieb
so mit einer zugeordneten Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs in Verbindung,
dass ein vom Antriebsmotor des Überlagerungsantriebs erzeugtes
Moment in die Lenkwelle einleitbar ist, um diese um einen bestimmten Überlagerungswinkel
zu drehen – zusätzlich zu einem durch fahrerseitige
Betätigung des Lenkradkranzes erzeugten Lenkwinkel.Such a steering wheel is from the WO 2007/009 420 A1 known. Here, the superposition drive comprises two in each case a spoke of the steering wheel integrated drive motors (electric motors), which can act via a respective worm on a central transmission element of the superposition drive in the form of a driven-side worm wheel. About this output-side gear member in turn is the superposition drive so with an associated steering shaft of a motor vehicle in connection that a generated by the drive motor of the superposition drive torque can be introduced into the steering shaft to rotate them by a certain overlay angle - in addition to a generated by driver side actuation of the steering wheel rim steering angle.
Bei
dem Lenkrad der WO
2007/009 420 A1 ist die Antriebsmotorwelle als Schnecke
ausgebildet, die mit dem abtriebsseitigen Schneckenrad kämmt. Durch
diese Konstruktion des Überlagerungsantriebs ist durch
die Position der Schnecke und des Schneckenrades auch die Anordnung
des Antriebsmotors (im Wesentlichen) festgelegt. Deshalb ist es
erforderlich, den Antriebsmotor (bzw. die Antriebsmotoren) in eine
Speiche (bzw. Speichen) des Lenkrades zu integrieren.At the steering wheel of WO 2007/009 420 A1 the drive motor shaft is designed as a worm, which meshes with the driven-side worm wheel. By this construction of the superposition drive, the position of the worm and the worm wheel and the arrangement of the drive motor (essentially) determined. Therefore, it is necessary to integrate the drive motor (or the drive motors) in a spoke (or spokes) of the steering wheel.
Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Lenkrad für ein
Kraftfahrzeug mit einer Überlagerungslenkung zu schaffen,
der sich durch einen flexibel anordbaren Überlagerungsantrieb
auszeichnet.Of the
Invention is based on the problem, a steering wheel for a
To provide motor vehicle with a superposition steering
characterized by a flexibly arranged overlay drive
distinguished.
Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch ein Lenkrad
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This
Problem is inventively by a steering wheel
solved with the features of claim 1.
Danach
weist der Überlagerungsantrieb ein Überlagerungsantriebsgetriebe
mit mindestens einem kombinierten Schnecken- und Riemengetriebe auf.After that
the superposition drive has a superposition drive gearbox
with at least one combined worm and belt transmission.
Ein
kombiniertes Schnecken- und Riemengetriebe umfasst zumindest eine
als Schnecke ausgebildete Welle und einen Riemen.One
combined worm and belt transmission comprises at least one
formed as a worm shaft and a belt.
Durch
ein kombiniertes Schnecken- und Riemengetriebe kann erreicht werden,
dass die Schnecke und ein sie antreibendes Element räumlich
flexibler zueinander anordbar sind als dies bei einem reinen Schneckengetriebe
der Fall ist.By
a combined worm and belt transmission can be achieved
that the worm and a driving element spatially
more flexible to each other can be arranged than in a pure worm gear
the case is.
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.advantageous
Embodiments of the invention are defined in the dependent claims
specified.
In
einer Ausführungsvariante umfasst der Überlagerungsantrieb
einen Antriebsmotor mit einer Antriebsmotorwelle und ein Überlagerungsantriebsgetriebe,
das geeignet ist, eine Bewegung der Antriebsmotorwelle auf die Lenkwelle
zu übertragen, um den Überlagerungswinkel zu erzeugen.
Hierbei ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die
Antriebsmotorwelle mit der Zwischenwelle mittels wenigstens eines
Riemens zum Antrieb der Zwischenwelle durch den Antriebsmotor gekoppelt
ist. Insbesondere kann dadurch der Antriebsmotor mit der Antriebsmotorwelle
weitgehend unabhängig von der räumlichen Position
der Zwischenwelle relativ zu der Zwischenwelle angeordnet werden.
Eine Anordnung der Antriebsmotorwelle im Wesentlichen in Flucht
mit der Zwischenwelle, wie bei herkömmlichen reinen Schneckengetrieben,
ist nicht notwendig.In
an embodiment variant includes the superposition drive
a drive motor with a drive motor shaft and a superposition drive gear,
which is suitable, a movement of the drive motor shaft on the steering shaft
to transmit the overlay angle.
It is provided in one embodiment that the
Drive motor shaft with the intermediate shaft by means of at least one
Belt for driving the intermediate shaft coupled by the drive motor
is. In particular, by the drive motor with the drive motor shaft
largely independent of the spatial position
the intermediate shaft are arranged relative to the intermediate shaft.
An arrangement of the drive motor shaft substantially in alignment
with the intermediate shaft, as in conventional pure worm gears,
is not necessary.
Die
Antriebsmotorwelle ist in einem Ausführungsbeispiel mittels
mehrerer Riemen zum Antrieb der Zwischenwelle durch den Antriebsmotor
gekoppelt. Durch die Positionierung des Antriebsmotors, der Antriebsmotorwelle,
der Zwischenwelle und der wenigstens zwei Riemen kann im Allgemeinen
ein besserer Spielausgleich zwischen Antriebsmotor, der Zwischenwelle
und weiteren Komponenten des Überlagerungsantriebsgetriebes
(Schnecke, Schneckenrad) realisiert werden als dies bei der Verwendung
nur eines Riemens zur Kopplung der Fall ist. Dabei kann vorgesehene
sein, dass die zwei Riemen in ungefähr gleichem Abstand
von der bezüglich der Haupterstreckungsrichtung der Zwischenwelle
bestimmten Mitte der Zwischenwelle und damit ungefähr symmetrisch
bezüglich dieser Mitte angeordnet sind.The drive motor shaft is coupled in one embodiment by means of a plurality of belts for driving the intermediate shaft by the drive motor. Through the positioning of the drive motor, the drive motor shaft, the intermediate shaft and the at least two belts, a better clearance balance between the drive motor, the intermediate shaft and other components of the superposition drive gear (worm, worm wheel) can be realized in general than with the use of only one belt for coupling the Case is. It can be provided that the two belts at approximately the same distance from the center of the intermediate shaft with respect to the main extension direction of the intermediate shaft and thus unge Fähr are arranged symmetrically with respect to this center.
In
einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Antriebsmotorwelle
mit wenigstens einer drehfest auf der Zwischenwelle angeordneten
Riemenscheibe der Zwischenwelle mittels des Riemens gekoppelt ist.
Eine solche Riemenscheibe erlaubt auch, dass Übersetzungsverhältnis
zwischen der Antriebsmotorwelle und der mit ihr gekoppelten Zwischenwelle
durch die Festlegung des Riemenscheibendurchmessers festzulegen.
Entscheidend für das Übersetzungsverhältnis
ist hierbei das Verhältnis des Umfanges der Riemenscheibe,
auf der der Riemen umläuft, zu dem Umlaufsumfang, auf dem
der Riemen auf Seiten der Antriebsmotorwelle umläuft. Es kann
dabei vorgesehen sein, dass der Riemen auch auf Seiten der Antriebsmotorwellen
auf einer Riemenscheibe der Antriebsmotorwelle umläuft,
alternativ kann er auch direkt auf der Antriebsmotorwelle umlaufen.In
A variant is provided that the drive motor shaft
arranged with at least one rotationally fixed on the intermediate shaft
Pulley of the intermediate shaft is coupled by means of the belt.
Such a pulley also allows that gear ratio
between the drive motor shaft and the intermediate shaft coupled with it
determined by the determination of the pulley diameter.
Decisive for the gear ratio
Here is the ratio of the circumference of the pulley,
on which the belt revolves, to the circumference on which
the belt rotates on the side of the drive motor shaft. It can
be provided that the belt also on the side of the drive motor shafts
circulating on a pulley of the drive motor shaft,
Alternatively, it can also rotate directly on the drive motor shaft.
In
einem weiteren Ausführungsbeispiel ist auf der Zwischenwelle
mindestens eine weitere Riemenscheibe der Zwischenwelle drehfest
angeordnet, wobei die Antriebsmotorwelle mit den wenigsten zwei Riemenscheiben
der Zwischenwelle mittels jeweils eines Riemens zum Antrieb der
Zwischenwelle durch den Antriebsmotor gekoppelt ist.In
Another embodiment is on the intermediate shaft
at least one further pulley of the intermediate shaft rotatably
arranged, wherein the drive motor shaft with the least two pulleys
the intermediate shaft by means of a belt for driving the
Intermediate shaft is coupled by the drive motor.
Das Überlagerungsantriebsgetriebe
umfasst in einer Ausführungsvariante ein drehfest auf der Lenkwelle
angeordnetes Schneckenrad, das mit der als Schnecke ausgestalteten
Zwischenwelle kämmt. Durch eine vorbestimmte Dimensionierung
des Schneckenrades und der mit ihm kämmenden Schnecke wird
ein Übersetzungsverhältnis zwischen Schnecke und
Schneckenrad festgelegt. Durch ein kombiniertes Schnecken- und Riemengetriebe
kann also durch die Festlegung der Übertragungsverhältnisse
zwischen Antriebsmotorwelle und Zwischenwelle einerseits und zwischen
Zwischenwelle und Schneckenrad (bzw. Lenkwelle) andererseits das Gesamtübersetzungsverhältnis
zwischen Antriebsmotorwelle und Lenkwelle vorbestimmt festgelegt werden.
Zur Berechnung des Gesamtübersetzungsverhältnisses
sind die Übertragungsverhältnisse miteinander
zu multiplizieren.The superposition drive gearbox
In one embodiment, a rotationally fixed on the steering shaft
arranged worm wheel, with the designed as a worm
Intermediate shaft combs. By a predetermined dimensioning
the worm wheel and the snail meshing with it
a gear ratio between worm and
Worm wheel set. Through a combined worm and belt transmission
So, by defining the transmission conditions
between the drive motor shaft and intermediate shaft on the one hand and between
Intermediate shaft and worm wheel (or steering shaft) on the other hand, the overall gear ratio
be determined between the drive motor shaft and steering shaft predetermined.
To calculate the overall translation ratio
are the transmission ratios with each other
to multiply.
Eine
weitere Ausführungsvariante der Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, dass das Überlagerungsantriebsgetriebe mindestens
eine als weitere Schnecke ausgebildete weitere Zwischenwelle umfasst,
die mit dem Schneckenrad an anderer Stelle am Schneckenrad kämmt,
wobei diese weitere Schnecke mittels eines Riemens mit der Antriebsmotorwelle
zum ihrem Antrieb gekoppelt ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass
der Riemen, mittels dessen die Antriebsmotorwelle mit der weiteren
Zwischenwelle gekoppelt ist, gleichzeitig auch zur Kopplung der
Antriebsmotorwelle mit der weiteren Zwischenwelle zum Antrieb der
anderen Zwischenwelle dient. Des Weiteren ist in einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung vorsehen, dass die die Zwischenwelle und die weitere Zwischenwellen
im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.A
Another embodiment of the invention is characterized
characterized in that the superposition drive transmission at least
comprises a further intermediate shaft designed as a further screw,
which meshes with the worm wheel elsewhere on the worm wheel,
wherein this further screw by means of a belt with the drive motor shaft
coupled to their drive. It can be provided that
the belt by means of which the drive motor shaft with the other
Coupled intermediate shaft, at the same time also for coupling the
Drive motor shaft with the further intermediate shaft for driving the
serves other intermediate shaft. Furthermore, in one embodiment of the
Invention provide that the intermediate shaft and the further intermediate waves
are arranged substantially parallel to each other.
Hierbei
kann dies z. B. so realisiert werden, dass die als Schnecke ausgebildete
weitere Zwischenwelle (gegebenenfalls über drehfest auf
der Schnecke angeordneten Riemenscheiben) auf wenigstens zwei Riemen
aufliegt, die mit der anderen Zwischenwelle verbunden sind, wobei
die andere Zwischenwelle auch mit dem Schneckenrad kämmt.in this connection
can this z. B. be realized so that the trained as a screw
further intermediate shaft (possibly on non-rotatable on
the worm arranged pulleys) on at least two belts
rests, which are connected to the other intermediate shaft, wherein
the other intermediate shaft also meshes with the worm wheel.
Auch
kann vorgesehen sein, dass die Zwischenwelle und die Antriebsmotorwelle
im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Darüber hinaus
kann die räumliche Anordnung des Übertragungsantriebs
dergestalt erfolgen, dass die Lenkwelle quer zu der Antriebsmotorwelle
verläuft.Also
can be provided that the intermediate shaft and the drive motor shaft
are arranged substantially parallel to each other. Furthermore
can the spatial arrangement of the transmission drive
take place such that the steering shaft transverse to the drive motor shaft
runs.
In
einer Ausführungsvariante sind der Antriebsmotor mit der
Antriebsmotorwelle und das Überlagerungsantriebsgetriebe
im Lenkrad, insbesondere im Bereich der Lenkradnabe, angeordnet. Eine
kompakte Anordnung im Lenkrad oder Bereich der Lenkradnabe ist durch
die Ausbildung des Überlagerungsantriebsgetriebes als kombiniertes
Riemen- und Schneckengetriebe möglich, da die Position
des Antriebsmotors und der Antriebsmotorwelle relativ zur Lenkwelle,
mit der die Antriebsmotorwelle über das Überlagerungsantriebsgetriebe
koppelbar ist, flexibel gestaltet werden kann.In
a variant of the drive motor with the
Drive motor shaft and the superposition drive gearbox
in the steering wheel, in particular in the region of the steering wheel hub, arranged. A
compact arrangement in the steering wheel or area of the steering wheel hub is through
the formation of the superposition drive gear as a combined
Belt and worm gear possible because the position
the drive motor and the drive motor shaft relative to the steering shaft,
with the drive motor shaft via the superposition drive transmission
can be coupled, can be flexibly designed.
Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren
deutlich werden.Further
Details and advantages of the invention will become apparent in the following
Description of exemplary embodiments with reference to the figures
become clear.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 eine
perspektivische Vorderansicht auf ein Lenkrad mit einem Lenkradkranz
und einer mit dem Lenkradkranz gekoppelten Lenkradnabe sowie einen Überlagerungsantrieb
zur Betätigung einer Überlagerungslenkung gemäß einem
Ausführungsbeispiel; 1 a front perspective view of a steering wheel with a steering wheel rim and coupled to the steering wheel rim steering wheel hub and a superposition drive for actuating a superposition steering system according to an embodiment;
2 eine
perspektivische Vorderansicht auf einen Lenkradkranz mit einer mit
dem Lenkradkranz gekoppelten Lenkradnabe und einem Überlagerungsantrieb
zur Betätigung einer Überlagerungslenkung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel; 2 a front perspective view of a steering wheel rim with a steering wheel rim coupled to the steering wheel hub and a superposition drive for actuating a superposition steering system according to another embodiment;
3 eine
perspektivische Rückansicht eines Lenkradkranzes mit einer
mit dem Lenkradkranz gekoppelten Lenkradnabe gemäß dem
bereits in 3 abgebildeten Ausführungsbeispiel; 3 a perspective rear view of a steering wheel rim with a coupled to the steering wheel rim steering wheel hub according to the already in 3 illustrated embodiment;
4 eine
perspektivische Vorderansicht eines Lenkrades mit einem Lenkradkranz
und mit einer mit dem Lenkradkranz gekoppelten Lenkradnabe und einem Überlagerungsantrieb
zur Betätigung einer Überlagerungslenkung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel; 4 a front perspective view of a steering wheel with a steering wheel rim and with a steering wheel rim coupled to the steering wheel hub and a superposition drive for actuating a superposition steering system according to another embodiment;
5 eine
perspektivische Rückansicht eines Lenkrades mit einem Lenkradkranz
und mit einer mit dem Lenkradkranz gekoppelten Lenkradnabe sowie
einem Überlagerungsantrieb zur Betätigung einer Überlagerungslenkung
gemäß dem in 4 abgebildeten
Ausführungsbeispiel; 5 a rear perspective view of a steering wheel with a steering wheel rim and with a steering wheel rim coupled to the steering wheel hub and a superposition drive for actuating a superposition steering according to the in 4 illustrated embodiment;
6 eine
perspektivische Vorderansicht auf einen Überlagerungsantrieb
zur Betätigung einer Überlagerungslenkung mit
einem Antriebsmotor mit einer Antriebsmotorwelle und einem zwischen
Antriebsmotorwelle und Lenkwelle angeordneten Überlagerungsantriebsgetriebe,
mit dem eine Übersetzung einer Bewegung der Antriebsmotorwelle
auf die Lenkwelle erfolgen kann, gemäß dem in 1 abgebildeten
Ausführungsbeispiel; 6 a perspective front view of a superposition drive for actuating a superposition steering with a drive motor with a drive motor shaft and arranged between the drive motor shaft and steering shaft superposition drive gear, with a translation of a movement of the drive motor shaft can be made on the steering shaft, according to the in 1 illustrated embodiment;
7 eine
Draufsicht auf einen Überlagerungsantrieb mit einem Antriebsmotor
mit einer Antriebsmotorwelle und einem zwischen Antriebsmotorwelle
und Lenkwelle angeordneten Überlagerungsantriebsgetriebe,
mit dem eine Übersetzung einer Bewegung der Antriebsmotorwelle
auf die Lenkwelle erfolgen kann, gemäß dem in 6 abgebildeten Ausführungsbeispiel; 7 a plan view of a superposition drive with a drive motor with a drive motor shaft and arranged between the drive motor shaft and steering shaft superposition drive gear, with a translation of a movement of the drive motor shaft can be made on the steering shaft, according to the 6 illustrated embodiment;
8 eine
perspektivische Seitenansicht eines Überlagerungsantriebes
zur Betätigung einer Überlagerungslenkung mit
einem Antriebsmotor mit einer Antriebsmotorwelle und einem zwischen
Antriebsmotorwelle und Lenkwelle angeordneten Überlagerungsantriebsgetriebe,
mit dem eine Übersetzung einer Bewegung der Antriebsmotorwelle
auf die Lenkwelle erfolgen kann, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 8th a perspective side view of a superposition drive for actuating a superposition steering with a drive motor with a drive motor shaft and arranged between the drive motor shaft and steering shaft superposition drive gear, with a translation of a movement of the drive motor shaft can be made on the steering shaft, according to another embodiment;
9 eine
perspektivische Seitenansicht eines Übertragungsantriebs
mit einem Antriebsmotor mit einer Antriebsmotorwelle und mit einem
zwischen Antriebsmotorwelle und Lenkwelle angeordneten Überlagerungsantriebsgetriebe,
mit dem eine Übersetzung einer Bewegung der Antriebsmotorwelle
auf die Lenkwelle erfolgen kann, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 9 a perspective side view of a transmission drive with a drive motor with a drive motor shaft and arranged between the drive motor shaft and steering shaft superposition drive gear, with a translation of a movement of the drive motor shaft can be done on the steering shaft, according to another embodiment;
10 ein
perspektivische Seitenansicht auf ein Lenkrad mit einem Lenkradkranz
und einer mit dem Lenkradkranz gekoppelten Lenkradnabe sowie einem Überlagerungsantrieb
zur Betätigung einer Überlagerungslenkung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel; 10 a side perspective view of a steering wheel with a steering wheel rim and coupled to the steering wheel rim steering wheel hub and a superposition drive for actuating a superposition steering system according to another embodiment;
11 eine
perspektivische Seitenansicht auf den auch in 10 abgebildeten Überlagerungsantrieb
mit einem Antriebsmotor mit einer Antriebsmotorwelle und einem zwischen
Antriebsmotorwelle und Lenkwelle angeordneten Überlagerungsantriebsgetriebe,
mit dem eine Übersetzung einer Bewegung der Antriebsmotorwelle
auf die Lenkwelle erfolgen kann; 11 a perspective side view on the also in 10 mapped superposition drive with a drive motor with a drive motor shaft and a superposition drive gear arranged between the drive motor shaft and the steering shaft, with which a translation of a movement of the drive motor shaft can be made on the steering shaft;
12 eine
perspektivische Seitenansicht auf eine profilierte Riemenscheibe
zur Anordnung auf einer Antriebsmotorwelle oder einer Lenkwelle. 12 a side perspective view of a profiled pulley for placement on a drive motor shaft or a steering shaft.
1 zeigt
eine perspektivische Vorderansicht auf ein Lenkrad 2 eines
Kraftfahrzeuges. Dieses weist einen als Lenkradnabe 4 bezeichneten
Basisbereich sowie einen hiermit durch drei Speichen verbundenen
Lenkradkranz 3 auf. Der Lenkradkranz 3 dient zur
drehenden Betätigung des Lenkrades durch einen Fahrer,
indem dieser das Lenkrad am Lenkradkranz 3 ergreift und
um die Lenkachse dreht. 1 shows a front perspective view of a steering wheel 2 a motor vehicle. This has a steering wheel hub 4 designated base area and a hereby connected by three spokes steering wheel rim 3 on. The steering wheel rim 3 Used for turning the steering wheel by a driver by turning the steering wheel on the steering wheel rim 3 grips and turns around the steering axle.
Der
als Lenkradnabe 4 bezeichnete Basisbereich des Lenkrades 2 dient
zur Anbindung des Lenkrades 2 an eine (in einem Kraftfahrzeug
zum Beispiel in einer Lenksäule gelagerten) nicht abgebildeten Lenkwelle.
So wird jede Drehbewegung des Lenkrades in eine Drehbewegung der
Lenkwelle um einen bestimmten Lenkwinkel umgesetzt.The as steering wheel hub 4 designated base region of the steering wheel 2 serves to connect the steering wheel 2 to a (not shown in a motor vehicle, for example, in a steering column) not shown steering shaft. Thus, each rotational movement of the steering wheel is converted into a rotational movement of the steering shaft by a certain steering angle.
Vorliegend
ist eine Drehbewegung der Lenkwelle nicht nur durch (manuelle) Betätigung
des Lenkrades 2 am Lenkradkranz 3 möglich,
sondern auch durch Betätigung einer so genannten Überlagerungslenkung
mittels eines am Lenkrad angeordneten Überlagerungsantriebes 1.In the present case is a rotational movement of the steering shaft not only by (manual) actuation of the steering wheel 2 on the steering wheel rim 3 possible, but also by operation of a so-called superposition steering means arranged on the steering wheel overlay drive 1 ,
Ein
solcher Überlagerungsantrieb 1 ist (in bisweilen
unterschiedlichen Ausführungsformen) als Bauteil in den 1 bis 11 abgebildet.Such a superposition drive 1 is (in sometimes different embodiments) as a component in the 1 to 11 displayed.
In
der 1 umfasst der Überlagerungsantrieb 1 einen
Antriebsmotor 5, aus dem in bekannter Weise eine Antriebsmotorwelle 6 hinausragt,
die im Betrieb des Antriebsmotors 5 gedreht wird und die mit
einem zwischen Antriebsmotorwelle 6 und der Lenkwelle angeordneten Überlagerungsantriebsgetriebe
zusammenwirkt, um ein vom Antriebsmotor 5 erzeugtes Antriebsmoment
auf das Überlagerungsantriebsgetriebe zu übertragen.
Vorliegend ragt die Antriebsmotorwelle 6 nicht nur in üblicher
Weise mit einem Wellenabschnitt an einem freien Ende axial aus dem
(rohrförmigen) Gehäuse des Antriebsmotors 5 heraus,
um ein Drehmoment übertragend mit einem nachgeordneten Überlagerungsantriebsgetriebe
koppelbar zu sein, sondern die Antriebsmotorwelle 6 ragt
außerdem auch mit ihrem anderen, zweiten freien Endabschnitt
an der axialen Stirnseite des Gehäuses aus diesem heraus.In the 1 includes the superposition drive 1 a drive motor 5 , from the well-known in a drive motor shaft 6 protrudes, in the operation of the drive motor 5 is rotated and the one with between drive motor shaft 6 and the steering shaft arranged superposition drive gear cooperates to one from the drive motor 5 to transmit generated drive torque to the superposition drive transmission. In the present case, the drive motor shaft protrudes 6 not only in the usual way with a shaft portion at a free end axially from the (tubular) housing of the drive motor 5 out to be coupled to transmit a torque with a subordinate superposition drive gear, but the drive motor shaft 6 also protrudes with its other, second free end portion at the axial end side of the housing out of this.
Die
Antriebsmotorwelle 6 ist an ihren freien axialen Enden
mittels zweier jeweils umlaufender Riemen 9a, 9b mit
einer Zwischenwelle 8 gekoppelt. Auf der Zwischenwelle 6 sind
zwei Riemenscheiben 10a, 10b drehfest angeordnet,
wobei der Durchmesser der Antriebsmotorwelle 8 kleiner
ist als der der Riemenscheiben 10a, 10b der Zwischenwelle. Über die
Riemen 9a, 9b wird eine Drehbewegung der im Wesentlichen
kreiszylinderförmigen Antriebsmotorwelle 8 in
eine Drehbewegung der Riemenscheibe 9a, 9b und
damit in eine Drehbewegung der Zwischenwelle 8 übersetzt.The drive motor shaft 6 is at her free axial ends by means of two each circulating belt 9a . 9b with an intermediate shaft 8th coupled. On the intermediate shaft 6 are two pulleys 10a . 10b rotatably disposed, wherein the diameter of the drive motor shaft 8th smaller than that of the pulleys 10a . 10b the intermediate shaft. About the belts 9a . 9b is a rotational movement of the substantially circular cylindrical drive motor shaft 8th in a rotational movement of the pulley 9a . 9b and thus in a rotary motion of the intermediate shaft 8th translated.
Die
Zwischenwelle 8 ist in ihrem mittleren Bereich als Schnecke
ausgebildet, die mit einem drehfest auf der (nicht abgebildeten)
Lenkwelle angeordneten Schneckenrad 11 kämmt.The intermediate shaft 8th is formed in its central region as a worm, with a non-rotatably mounted on the (not shown) steering shaft worm wheel 11 combs.
Hierbei
sind die Zwischenwelle 8 und die Antriebsmotorwelle 6 im
Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Die durch die Antriebsmotorwelle 6 und
die Zwischenwelle 8 aufgespannte gedachte Ebene ist dabei
annähernd parallel zu derjenigen gedachten Ebene angeordnet,
in der das im Wesentlichen kreisförmig ausgebildete Schneckenrad 11 liegt.
Die beiden Ebenen sind (bezogen auf einen durch den Durchmesser
der Riemenscheiben 10a, 10b festgelegten Maßstab)
sehr nah zueinander angeordnet.Here are the intermediate shaft 8th and the drive motor shaft 6 aligned substantially parallel to each other. The through the drive motor shaft 6 and the intermediate shaft 8th spanned imaginary plane is arranged approximately parallel to that imaginary plane in which the substantially circular-shaped worm wheel 11 lies. The two levels are related to one by the diameter of the pulleys 10a . 10b fixed scale) arranged very close to each other.
Eine
Kopplung der Antriebsmotorwelle 6 mit der Zwischenwelle 8 erfolgt über
die zwei Riemen 9a, 9b dergestalt, dass die Überlagerungsgetriebeanordnung
eine Spiegelsymmetrie bezüglich einer gedachten Symmetrieachse
aufweist, die durch die (bezüglich der jeweiligen Haupterstreckungsrichtung
der Wellen bestimmten) Mitte der im Wesentlichen kreiszylinderförmig
ausgebildeten Zwischenwelle 8 (und Antriebsmotorwelle 6)
verläuft.A coupling of the drive motor shaft 6 with the intermediate shaft 8th via the two belts 9a . 9b in such a way that the superposition gear arrangement has a mirror symmetry with respect to an imaginary axis of symmetry, which is defined by the center of the essentially circular cylindrical intermediate shaft (determined with respect to the respective main extension direction of the shafts) 8th (and drive motor shaft 6 ) runs.
Der Übertragungsantrieb 1 ist
dabei vollständig in der Lenkradnabe 4 angeordnet.The transmission drive 1 is completely in the steering wheel hub 4 arranged.
Wird
nun die Antriebsmotorwelle 6 durch den Antriebsmotor 5 angetrieben,
so wird eine Bewegung der Antriebsmotorwelle 6 mittels
der Riemen 9a, 9b in eine Bewegung der Zwischenwelle 8 übertragen. Die
Bewegung der als Schnecke ausgebildeten Zwischenwelle 8 wiederum
wird durch das Kämmen der Schnecke mit dem Schneckenrad 11 auf
das Schneckenrad übertragen, das in Wirkverbindung mit
einer nicht dargestellten Lenkwelle steht. Damit ist ein Überlagerungsantrieb
zur Betätigung einer Überlagerungslenkung realisiert.Will now the drive motor shaft 6 through the drive motor 5 driven, so is a movement of the drive motor shaft 6 by means of the straps 9a . 9b in a movement of the intermediate shaft 8th transfer. The movement of the intermediate shaft formed as a screw 8th in turn, by combing the worm with the worm wheel 11 transferred to the worm wheel, which is in operative connection with a steering shaft, not shown. For a superposition drive for actuating a superposition steering is realized.
Die
in der perspektivischen Ansicht der 2 und 3 gezeigte
Ausführungsform des Lenkrades 2 unterscheidet
sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform
dadurch, dass die räumliche Position des Antriebsmotors 5 verändert
ist. Zwar ist der Übertragungsantrieb 1 immer
noch vollständig im Bereich der Lenkradnabe 4 angeordnet und
die Zwischenwelle 8 weiterhin parallel zur Antriebsmotorwelle 6 angeordnet,
mit der sie über Riemen 9a, 9b gekoppelt
ist, allerdings ist dabei die gedachte Ebene, in der die beiden
parallelen Wellen angeordnet sind, zu derjenigen gedachten Ebene,
in der das kreisförmig ausgebildete Schneckenrad 11 liegt,
nicht parallel, sondern in einem ungefähr rechten Winkel
angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass der Übertragungsantrieb 1,
der unter anderem den Antriebsmotor 5 und die Zwischenwelle 8 sowie
das Schneckenrad 11 umfasst, weiterhin vollständig
im Bereich der Lenkradnabe 4 angeordnet werden kann, dass
allerdings im Gegensatz zum in 1 dargestellten
Beispiel der Antriebsmotor 5 am vom Fahrer weg weisenden
Teil der Lenkradnabe 4 hinter der Zwischenwelle 8 und
der durch das Schneckenrad 11 definierten gedachten Ebene
liegt. Vorteilhaft hierbei ist, dass hierdurch eine Wärmeabstrahlung durch
den Antriebsmotor 5 nur im hinteren Bereich des Lenkrades 2 bzw.
der Lenkradnabe 4 stattfindet und nicht fahrerseitig.The in the perspective view of 2 and 3 shown embodiment of the steering wheel 2 is different from the one in 1 illustrated embodiment in that the spatial position of the drive motor 5 is changed. Although the transmission drive 1 still completely in the area of the steering wheel hub 4 arranged and the intermediate shaft 8th still parallel to the drive motor shaft 6 arranged with which they have straps 9a . 9b is coupled, however, while the imaginary plane in which the two parallel waves are arranged, to that imaginary plane in which the circular-shaped worm wheel 11 lies, not parallel, but arranged at an approximately right angle. This ensures that the transmission drive 1 Among other things, the drive motor 5 and the intermediate shaft 8th as well as the worm wheel 11 includes, still completely in the area of the steering wheel hub 4 can be arranged, however, that in contrast to in 1 illustrated example of the drive motor 5 on the driver's side facing away from the steering wheel hub 4 behind the intermediate shaft 8th and by the worm wheel 11 defined imaginary level lies. The advantage here is that thereby heat radiation by the drive motor 5 only at the rear of the steering wheel 2 or the steering wheel hub 4 takes place and not driver side.
Nur
durch eine Ausbildung des Überlagerungsantriebsgetriebes
als kombiniertes Schnecken- und Riemengetriebe kann eine solche
flexible Positionierung des Antriebsmotors 5 bezüglich
der restlichen Bauteile des Überlagerungsantriebes 1 und
damit bezüglich der mit dem Schneckenrad 11 verbundenen
(nicht abgebildeten) Lenkwelle erfolgen. Diese Lenkwelle steht im
Wesentlichen senkrecht zu der gedachten Ebene, die durch die Lage
des Schneckenrades 11 definiert ist.Only by forming the superposition drive gear as a combined worm and belt transmission, such a flexible positioning of the drive motor 5 with respect to the remaining components of the superposition drive 1 and with respect to the worm wheel 11 connected (not shown) steering shaft done. This steering shaft is substantially perpendicular to the imaginary plane, by the position of the worm wheel 11 is defined.
Die 4 und 5 zeigen
eine weitere alternative Anordnung der Elemente des Überlagerungsantriebs 1,
wobei sich die dargestellte Ausführungsform sowohl von
der Ausführungsform, die in der 1 gezeigt
wurde als auch von der Ausführungsform, die in den 2 und 3 gezeigt
wurden, unterscheidet.The 4 and 5 show a further alternative arrangement of the elements of the superposition drive 1 , wherein the illustrated embodiment of both the embodiment shown in the 1 has been shown as well as by the embodiment shown in the 2 and 3 shown differs.
Bei
der Ausführungsform, die in den 4 und 5 gezeigt
wird, kämmt die Zwischenwelle 8 auf dem Schneckenrad 11 auf
einer Seite des Schneckenrades 11, die der Seite des Schneckenrades 11 gegenüber
liegt, auf der der Antriebsmotor 5 angeordnet ist. Dabei
ist der Antriebsmotor 5 weiterhin, wie in dem in den 2 und 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel, bezüglich des Fahrzeuginsassen
am von dem Fahrzeuginsassen weg weisenden, hinteren Teil der Lenkradnabe 4 angeordnet.
Dabei verlaufen die Riemen 9a, 9b, die die Antriebsmotorwelle 6 des
Antriebsmotors 5 mit der Zwischenwelle 8 koppeln
quer in die hintere Richtung, so dass sie die Antriebsmotorwelle 6 mit
der Zwischenwelle 8 über auf der Zwischenwelle 8 angeordnete
Riemenscheiben 10a, 10b koppeln. Die gedachte
Ebene, in der die Antriebswelle 6 und die parallel dazu
verlaufende Zwischenwelle 8 angeordnet sind, verläuft
hierbei nicht im rechten Winkel zur gedachten Ebene des Schneckenrades 11 (vergleiche 3 und 4)
bzw. parallel dieser (vergleiche 1 und 2)
sondern geneigt unter einem Winkel, der vorzugsweise zwischen 20
und 70 Grad liegt.In the embodiment included in the 4 and 5 is shown, the intermediate shaft meshes 8th on the worm wheel 11 on one side of the worm wheel 11 that is the side of the worm wheel 11 is opposite, on the drive motor 5 is arranged. Here is the drive motor 5 continue, as in the in the 2 and 3 shown embodiment, with respect to the vehicle occupant facing away from the vehicle occupant, rear part of the steering wheel hub 4 arranged. The belts are running 9a . 9b that the drive motor shaft 6 of the drive motor 5 with the intermediate shaft 8th Coupling transversely in the rear direction, so that they are the drive motor shaft 6 with the intermediate shaft 8th over on the intermediate shaft 8th arranged pulleys 10a . 10b couple. The imaginary plane in which the drive shaft 6 and the parallel running intermediate shaft 8th are arranged, this does not run at right angles to the imaginary plane of the worm wheel 11 (see 3 and 4 ) or parallel to this (cf. 1 and 2 ) but inclined at an angle which is preferably between 20 and 70 degrees.
Natürlich
kann alternativ auch vorgesehen sein, dass die Zwischenwelle 8 auf
der Seite des Schneckenrades 11 mit dem Schneckenrad kämmt, auf
der in vorliegendem Ausführungsbeispiel der Antriebsmotor 5 angeordnet
ist und der Antriebsmotor 5 dann auf der derjenigen Seite
des Schneckenrades 11 angeordnet ist, auf der in vorliegendem
Ausführungsbeispiel die Zwischenwelle liegt.Of course, alternatively, it can also be provided that the intermediate shaft 8th on the side of the worm wheel 11 meshes with the worm wheel, in the present embodiment, the drive motor 5 is arranged and the drive motor 5 then on the side of the worm wheel 11 is arranged, on which lies in the present embodiment, the intermediate shaft.
Durch
eine, wie im abgebildeten Ausführungsbeispiel vorgenommene
Ausgestaltung des Überlagerungsantriebes 1, kann
eine optimierte Schwerpunktlage sowie ein optimierter Aufbau in
Bezug auf die Wärme und Geräuschabstrahlung des Überlagerungsantriebes 1 erfolgen.By a, as made in the embodiment shown embodiment of the superposition drive 1 , can provide an optimized center of gravity as well as an optimized structure in terms of heat and noise emission of the superposition drive 1 respectively.
Die
bisher besprochenen Ausführungsbeispiele zeigen deutlich,
dass durch das erfindungsgemäße Lenkrad 2 eine
besonders flexible Positionierung von Elementen des Überlagerungsantriebs 1 durchführbar
ist. Insbesondere kann die Position des Antriebsmotors 5 weitgehend
frei gewählt werden.The previously discussed embodiments clearly show that by the steering wheel according to the invention 2 a particularly flexible positioning of elements of the superposition drive 1 is feasible. In particular, the position of the drive motor 5 be largely freely chosen.
6 zeigt
einen erfindungsgemäßen Überlagerungsantrieb 1,
der im Wesentlichen dem in 1 gezeigten Überlagerungsantrieb 1 gleicht. Hierbei
ist die Antriebsmotorwelle 6 des Antriebsmotors 5 über
Riemen 9a, 9b jeweils mit einer Riemenscheibe 10a, 10b verbunden,
die drehfest auf der Zwischenwelle 8 angeordnet ist, so
dass die Antriebsmotorwelle 6 mit der Zwischenwelle 8 gekoppelt
wird. Es handelt sich hierbei um eine symmetrische Anordnung, insbesondere
ist sowohl die Zwischenwelle 8 als auch die Antriebsmotorwelle 6 im Wesentlichen
kreiszylindersymmetrisch aufgebaut, wobei die Riemen in ungefähr
gleichem Abstand von der bezüglich der Haupterstreckungsrichtung
der Zwischenwelle bestimmten Mitte der Zwischenwelle angeordnet
sind. Dies führt zu einer ungefähr spiegelsymmetrischen
Anordnung bezüglich einer durch diese Mitte der Zwischenwelle 8 und
die Lenkachse definierten Ebene. Die Zwischenwelle 8 und
die Antriebsmotorwelle 6 sind ungefähr parallel
zueinander ausgerichtet, so dass sie eine Ebene aufspannen. Zwischen
den beiden Wellen 6, 8 ist das Schneckenrad 11 angeordnet,
das im Wesentlichen kreissymmetrisch ist und mit der Zwischenwelle 8,
die als Schnecke ausgebildet ist, kämmt. 6 shows a superposition drive according to the invention 1 which is essentially the one in 1 shown superposition drive 1 like. Here is the drive motor shaft 6 of the drive motor 5 over straps 9a . 9b each with a pulley 10a . 10b connected, the rotation on the intermediate shaft 8th is arranged so that the drive motor shaft 6 with the intermediate shaft 8th is coupled. This is a symmetrical arrangement, in particular both the intermediate shaft 8th as well as the drive motor shaft 6 constructed substantially circular cylindrical symmetry, wherein the belts are arranged at approximately the same distance from the center of the intermediate shaft relative to the main extension direction of the intermediate shaft. This leads to an approximately mirror-symmetrical arrangement with respect to a through this center of the intermediate shaft 8th and the steering axis defined plane. The intermediate shaft 8th and the drive motor shaft 6 are aligned approximately parallel to each other so that they span one plane. Between the two waves 6 . 8th is the worm wheel 11 arranged, which is substantially circularly symmetrical and with the intermediate shaft 8th , which is designed as a worm, combs.
Man
beachte, dass die Riemen 9a, 9b umlaufend auf
Riemenscheiben 10a, 10b angeordnet sind, die drehfest
auf der Zwischenwelle 8 angeordnet sind. Die Riemenscheiben 10a, 10b weisen
ein Vielfaches des Umlaufsumfanges auf, auf dem die Riemen 9a, 9b auf
der Antriebsmotorwelle 6 umlaufen. Hierdurch können
günstige Übersetzungsverhältnisse erreicht
werden, so dass die Zwischenwelle 8 mit geringeren Kräften
durch den Antriebsmotor 5 betrieben werden kann, als dies
der Fall wäre, wenn der Antriebsmotor 5 in einem Übersetzungsverhältnis 1:1
die Zwischenwelle 8 antriebe.Note that the straps 9a . 9b revolving around pulleys 10a . 10b are arranged, the rotationally fixed on the intermediate shaft 8th are arranged. The pulleys 10a . 10b have a multiple of the circumference on which the belts 9a . 9b on the drive motor shaft 6 circulate. As a result, favorable transmission ratios can be achieved, so that the intermediate shaft 8th with lower forces by the drive motor 5 can be operated as this would be the case if the drive motor 5 in a ratio of 1: 1, the intermediate shaft 8th drives.
Das
Gesamtübersetzungsverhältnis zwischen Antriebsmotorwelle 6 und
Schneckenrad 11 ergibt sich hierbei durch Multiplikation
der einzelnen Übersetzungsverhältnisse zwischen
Antriebsmotorwelle 6 und Zwischenwelle 8 und Zwischenwelle 8 und
Schneckenrad 11. In vorliegendem Ausführungsbeispiel
ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebsmotorwelle 6 und
Zwischenwelle 8 vier zu eins (4:1) und das Übersetzungsverhältnis
zwischen Zwischenwelle 8 zu Schneckenrad 11 zwölf
zu eins (12:1). In anderen Ausführungsvarianten wird ein Übersetzungsverhältnis
zwischen Antriebsmotorwelle 6 und Zwischenwelle 8 aus
einem Bereich von 2:1 bis 10:1 und ein Übersetzungsverhältnis
von Zwischenwelle 8 zu Schneckenrad 11 aus einem
Bereich von 2:1 bis 20:1 gewählt sein.The overall gear ratio between drive motor shaft 6 and worm wheel 11 this results from multiplying the individual transmission ratios between the drive motor shaft 6 and intermediate shaft 8th and intermediate shaft 8th and worm wheel 11 , In the present embodiment, the transmission ratio between the drive motor shaft 6 and intermediate shaft 8th four to one (4: 1) and the gear ratio between intermediate shaft 8th to worm wheel 11 twelve to one (12: 1). In other embodiments, a transmission ratio between the drive motor shaft 6 and intermediate shaft 8th from a range of 2: 1 to 10: 1 and a gear ratio of intermediate shaft 8th to worm wheel 11 be selected from a range of 2: 1 to 20: 1.
7 zeigt
eine Draufsicht auf den in 6 abgebildeten Überlagerungsantriebs 1. 7 shows a plan view of the in 6 pictured overlay drive 1 ,
Dabei
deuten Pfeile an, dass durch die Positionierung des Antriebsmotors 5 relativ
zu der Zwischenwelle 8, mit der er über Riemen 9a, 9b gekoppelt
ist, eine Spielreduktion des kombinierten Riemen- und Schneckengetriebes
erreicht bzw. das Spiel eingestellt werden kann und dass ein Gegenmoment
zwischen den beiden Riemen aufgebracht werden kann, welches bereits
bei deaktivierter Überlagerungslenkung anliegt und bei
einer Drehrichtungsumkehr der aktivierten Überlagerungslenkung ein
Umkehrspiel vermeiden soll. Dies geschieht in vorliegendem Ausführungsbeispiel
unter Verwendung von nicht abgebildeten Federn.Arrows indicate that by positioning the drive motor 5 relative to the intermediate shaft 8th with whom he talks about belts 9a . 9b is coupled, achieved a game reduction of the combined belt and worm gear or the game can be adjusted and that a counter-torque between the two belts can be applied, which is already present at deactivated superposition steering and should avoid a backlash at a reversal of the activated superposition steering. This is done in the present embodiment using non-illustrated springs.
8 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Überlagerungsantriebes 1.
Hierbei ist ein Antriebsmotor 5 mit einer Antriebsmotorwelle 6 über
jeweils zwei Riemen 9a, 9b in bereits aus den
anderen Figuren bekannter Weise symmetrisch bezüglich der Mitte
einer Zwischenwelle 8 mit dieser Zwischenwelle 8 gekoppelt.
Die Riemen 9a, 9b laufen dabei zum einen um den
Umfang der Antriebsmotorwelle 6 und zum anderen um den
Umfang jeweils einer zweier Riemenscheiben 10a, 10b um.
Die Riemenscheiben 10a, 10b sind hierbei als Lüftungsräder
ausgebildet. Die Räder weisen jeweils einen äußeren
Umfang auf, der mit einem kreisförmig ausgebildeten inneren Ring über
Speichen verbunden ist. 8th shows a perspective view of a superposition drive 1 , Here is a drive motor 5 with a drive motor shaft 6 over two belts each 9a . 9b in already known from the other figures, symmetrical manner with respect to the center of an intermediate shaft 8th with this intermediate shaft 8th coupled. The belts 9a . 9b on the one hand run around the circumference of the drive motor shaft 6 and on the other around the circumference of each of two pulleys 10a . 10b around. The pulleys 10a . 10b are here designed as ventilation wheels. The wheels each have an outer periphery which is connected to a circular-shaped inner ring via spokes.
Die
Speichen sind dabei schräg gestellt, so dass bei Drehung
der Riemenscheibe 10a, 10b eine Konvektionsbewegung
von Luft erfolgt. Die Riemenscheiben 10a, 10b sind
drehfest mit der Zwischenwelle 8 verbunden, die mit dem
Schneckenrad 11 kämmt, das mit einer nicht abgebildeten
Lenkwelle in Eingriff steht. Durch die Kopplung der Antriebsmotorwelle 6 über
die Riemen 9a, 9b mit der Zwischenwelle 8 wird
eine Bewegung der Antriebsmotorwelle 6 durch den Antriebsmotor 5 auf
die Zwischenwelle 8 und schließlich auf das Schneckenrad 11 übertragen. Hierbei
laufen die Riemenscheiben 10a, 10b bei der Umdrehung
der Zwischenwelle 8 bzw. der Antriebsmotorwelle 6 um,
so dass durch sie eine Luftkonvektion verursacht wird. Die Konvektion
der Luft wird weiterhin dadurch gesteigert, dass Rollringräder 12a, 12b so
in den von dem umlaufenden Riemen 9a, 9b aufgespannten
Zwischenraum eingebracht werden, dass sie beim Umlaufen des Riemen 9a, 9b an
dem jeweiligen Riemen 9a, 9b abrollen.The spokes are tilted so that when the pulley is rotated 10a . 10b a convective movement of air takes place. The belts slices 10a . 10b are non-rotatable with the intermediate shaft 8th connected to the worm wheel 11 meshes, which is engaged with a not shown steering shaft. By coupling the drive motor shaft 6 over the straps 9a . 9b with the intermediate shaft 8th becomes a movement of the drive motor shaft 6 through the drive motor 5 on the intermediate shaft 8th and finally on the worm wheel 11 transfer. Here the pulleys run 10a . 10b at the rotation of the intermediate shaft 8th or the drive motor shaft 6 so that air convection is caused by them. The convection of the air is further increased by the fact that rolling ring wheels 12a . 12b so in the of the revolving belt 9a . 9b clamped space that they are inserted when circulating the belt 9a . 9b on the respective belt 9a . 9b roll.
Die
Rollringräder 12a, 12b sind aus flexiblem Material
gebildet, so dass eine auf des vermittels des Umlaufens der Riemen 9a, 9b einwirkende
Kraft sie deformieren kann und sie gleichzeitig drehen. Die Rollringräder
dienen der Vorspannung der Riemen 9a, 9b und zusätzlich
dem konvektiven Lufttransport, dadurch dass die Rollringräder
in ihrem Inneren Lamellen aufweisen, die schräg gestellt
sind und damit der Luftkonvektion dienen. In vorliegendem Ausführungsbeispiel
sind die Riemen 9a, 9b, die Riemenscheiben 10a, 10b spiegelsymmetrisch
bezüglich einer durch bezüglich der Haupterstreckungsrichtung der
Zwischenwelle bestimmten Mitte der Zwischenwelle angeordnet.The rolling ring wheels 12a . 12b are made of flexible material, so that one on the means of circulating the belt 9a . 9b acting force can deform them and turn them at the same time. The rolling ring wheels serve to preload the belts 9a . 9b and in addition to the convective air transport, characterized in that the rolling ring wheels have in their interior slats, which are inclined and thus serve the air convection. In the present embodiment, the belts 9a . 9b , the pulleys 10a . 10b arranged mirror-symmetrically with respect to a center of the intermediate shaft determined by the main extension direction of the intermediate shaft.
Die 9 zeigt
eine Variante des in 8 gezeigten Ausführungsbeispiels
des Überlagerungsantriebs 1.The 9 shows a variant of in 8th shown embodiment of the superposition drive 1 ,
Der
Unterschied zu dem in 8 gezeigten Überlagerungsantrieb
ist, dass auf den Riemen 9a, 9b auf der von der
Zwischenwelle 8 bzw. der Antriebsmotorwelle 6 weg
gerichteten Seite der Riemen 9a, 9b im Wesentlichen
senkrecht ungefähr äquidistant zueinander beabstandet
eine Vielzahl vom Lamellen angeordnet sind, die von den Riemen 9a, 9b weg
weisen. Bei einer Übersetzung der Bewegung der Antriebsmotorwelle 6 auf
eine Bewegung der Zwischenwelle 8 laufen die Riemen 9a, 9b auf
der Antriebsmotorwelle 6 ab und bewegen sich somit. Durch
die auf den Riemen angeordneten Lamellen wird also eine Luftkonvektion
verursacht. Diese dient einem verbesserten Wärmetransport.The difference to that in 8th Overhead drive shown is that on the belt 9a . 9b on the from the intermediate shaft 8th or the drive motor shaft 6 away side of the belt 9a . 9b spaced substantially equidistant from one another a plurality of louvers are spaced from the belts 9a . 9b point away. In a translation of the movement of the drive motor shaft 6 on a movement of the intermediate shaft 8th the straps are running 9a . 9b on the drive motor shaft 6 and thus move. By arranged on the belt slats so an air convection is caused. This serves for improved heat transport.
Die 10 zeigt
ein Lenkrad 2 mit einem Lenkradkranz 3 und einer
Lenkradnabe 4, an der ein Überlagerungsantrieb 1 angeordnet
ist.The 10 shows a steering wheel 2 with a steering wheel rim 3 and a steering wheel hub 4 at which a superposition drive 1 is arranged.
Dieser Überlagerungsantrieb
umfasst einen Antriebsmotor 5 mit einer Antriebsmotorwelle 6,
der über jeweils einen Riemen 9a, 9b mit
jeweils einer von zwei Riemenscheiben 10a, 10b gekoppelt
ist. Die Riemenscheiben 10a, 10b sind drehfest
auf einer Zwischenwelle 8 angeordnet, die als Schnecke
ausgebildet ist. Diese Schnecke kämmt mit einem Schneckenrad 11,
das zwischen der Zwischenwelle 8 und der (nicht abgebildeten)
Lenkwelle angeordnet ist.This superposition drive includes a drive motor 5 with a drive motor shaft 6 , each with a strap 9a . 9b each with one of two pulleys 10a . 10b is coupled. The pulleys 10a . 10b are non-rotatable on an intermediate shaft 8th arranged, which is designed as a screw. This snail meshes with a worm wheel 11 that between the intermediate shaft 8th and the (not shown) steering shaft is arranged.
Die
Antriebsmotorwelle 6 und die Zwischenwelle 8 sind
hierbei im Wesentlichen parallel angeordnet.The drive motor shaft 6 and the intermediate shaft 8th are arranged substantially parallel.
Die
Riemen 9a, 9b laufen dabei um den Umfang der kreiszylinderförmig
ausgebildeten Antriebsmotorwelle 6 und um den Umfang der
Riemenscheibe 10a, 10b um. Die Riemen 9a, 9b umspannen
dabei jeweils die Antriebsmotorwelle 6 und eine der Riemenscheiben 10a, 10b.
Insofern unterscheidet sich der bisher geschilderte prinzipielle
Aufbau des Überlagerungsantriebs 1, der in 10 gezeigt
wird, noch nicht von den beispielsweise in den 8 und 9 gezeigten Überlagerungsantrieben.
Ein wesentliches unterscheidendes Merkmal ist, dass eine zweite
Zwischenwelle 8' vorgesehen ist, die mit drehfest auf der Zwischenwelle
angeordneten Riemenscheiben 10c, 10d verbunden
ist. Die zwei Riemenscheiben 10c, 10d sind dabei
ebenso wie die Riemenscheiben 10a und 10b als
Lüfterräder ausgebildet. Sie sind allerdings so
angeordnet, dass auf ihrem Umfang die Riemen 9a, 9b mit
derjenigen Seite ablaufen, die von der Antriebsmotorwelle 6 weg
gerichtet ist. Die Anordnung aus Zwischenwelle 8' und Riemenscheiben 10c, 10d bildet,
sozusagen, eine auf den beiden Riemen aufliegende „Schlepp-Schnecke” und
dient damit zum Spielausgleich und zum Vorspannen der Riemen.The belts 9a . 9b run around the circumference of the circular cylindrical drive motor shaft 6 and around the circumference of the pulley 10a . 10b around. The belts 9a . 9b each span the drive motor shaft 6 and one of the pulleys 10a . 10b , In this respect, the previously described basic structure of the superposition drive differs 1 who in 10 is shown, not yet of the example in the 8th and 9 shown superposition drives. An essential distinguishing feature is that a second intermediate shaft 8th' is provided with the rotatably mounted on the intermediate shaft pulleys 10c . 10d connected is. The two pulleys 10c . 10d are there as well as the pulleys 10a and 10b designed as fan wheels. They are however arranged so that on their circumference the belts 9a . 9b run off with that side of the drive motor shaft 6 is directed away. The arrangement of intermediate shaft 8th' and pulleys 10c . 10d forms, so to speak, a "drag screw" resting on the two belts and thus serves to balance the play and to pretension the belts.
Wie
in den Ausführungsbeispielen, die in Zusammenhang mit den 8 und 9 besprochen worden
sind, sind die Riemenscheiben 10a, 10b, 10c, 10d in
der Form von Lüftungsrädern ausgebildet, so dass
eine Luftkonvektion bei Drehung dieser Riemenscheiben durch die
Bewegung der Riemen 9a, 9b bewirkt wird.As in the embodiments associated with the 8th and 9 are the pulleys 10a . 10b . 10c . 10d formed in the form of ventilating wheels, allowing air convection upon rotation of these pulleys by the movement of the belts 9a . 9b is effected.
Beide
Zwischenwellen 8, 8' kämmen „jeweils an
anderen Stellen” als Schnecken mit dem zwischen den Zwischenwellen 8, 8' angeordneten
Schneckenrad 11.Both intermediate waves 8th . 8th' mesh "in different places" as worms with the between the intermediate waves 8th . 8th' arranged worm wheel 11 ,
11 zeigt
das eben besprochene Ausführungsbeispiel des Überlagerungsantriebs 1 aus
der 10 ohne das Lenkrad 2. 11 shows the just discussed embodiment of the superposition drive 1 from the 10 without the steering wheel 2 ,
12 zeigt
eine Riemenscheibe, die auf ihrer nach außen gewandten
Radoberfläche ein im Wesentlichen V-förmiges Profil
aufweist, auf dem ein Riemen sicher abrollen kann und geführt
wird. Durch die Verwendung von Riemenscheiben in einem kombinierten
Schnecken- und Riemengetriebes mit einem insbesondere V-förmigen
Oberflächenprofil wird erreicht, dass ein besonders hoher
Wirkungsgrad und ein besonders leiser Antrieb realisierbar ist.
Eine insbesondere wie abgebildet V-förmige Profilierung der
Auflagefläche des Riemens eines Überlagerungsantriebes
kann bei jedem der abgebildeten Ausführungsbeispiele optional
realisiert werden, wobei Riemenscheiben 10a, 10b und
die Enden der Antriebsmotorwelle 6 identische Profilierungen
aufweisen. In vorliegendem Ausführungsbeispiel einer Profilierung
einer Riemenscheibe ist eine solche V-förmige Profilierung
der Riemenscheibe durch pfeilförmige Erhebungen ausgebildet,
die entlang des Umlaufsumfangs der Riemenscheibe auf der Riemenscheibe aufgeprägt
sind und in die entsprechende Gegenprofilierung des Riemens eingreifen.
Alternativ sind auch andere als V-förmige Profilformen
möglich. 12 shows a pulley, which has on its outwardly facing wheel surface has a substantially V-shaped profile on which a belt can safely roll and is guided. By the use of pulleys in a combined worm and belt transmission with a particular V-shaped surface profile is achieved that a particularly high efficiency and a particularly quiet drive can be realized. An especially as shown V-shaped profiling of the support surface of the belt of a superposition drive can be optionally realized in each of the illustrated embodiments, wherein pulleys 10a . 10b and the ends of the drive motor shaft 6 have identical profiles. In the present embodiment of a profiling of a pulley, such a V-shaped profiling of the pulley is formed by arrow-shaped elevations, which are impressed along the circumference of the pulley on the pulley and engage in the corresponding counter-profiling of the belt. Alternatively, other than V-shaped profile shapes are possible.
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